EX2100励磁系统简介.ppt

GEEX2100MB励磁控制系统 GECompanyProprietary GE的数字式控制系统 具有最大的可靠性 而且设计灵活 操作方便 GEEX2100MB励磁系统由调节屏 AVR 可控硅整流屏 SCR 交流进线屏和直流出线屏组成 调节器 AVR 调节器的硬件采用三重冗余的控制器 在双通道M1 M2的基础上增加了C监控通道 增加了系统的可靠性 控制器中的各板件通过底板的高速通讯母线ISBUS相互连接进行通讯 控制器C监控M1 M2的状态 励磁系统独立的的电源模块为每一个控制器M1 M2 C单独提供电源 励磁系统的输入电源为三路电源并联 提高了可靠性 DPM EthernetDataHighway EthernetGlobalData Modbus ISBus CommunicationAcrossVMEBackplane DesignedforMaximumReliability 三冗余控制模式 发电机磁场接地检测装置采用了三冗余的方式 解决了接地检测不能实现冗余的技术难题 接地检测装置采用低频对地方波电压监测流过高阻抗接地电阻上的电流 可以判断交 直流侧接地并通过软件计算可以测出直流侧接地点的位置 使检修人员快速查找出转子接地点并及时处理 减少停机时间 VersamaxPLC为励磁系统提供与远方DCS所需要信号的I O结点 结点容量大 可以满足各种不同需要的设计 就地操作员接口 KEYPAD 直接安装在EX2100的控制柜上 可以进行控制和维修操作 起动 停机调节器切换和调节器选择显示系统状态发电机的MW和MVARS励磁电流和电压调节器平衡诊断显示报警历史应用数据I O接口状态测试和调整显示 控制员操作界面 COI 为发电机励磁装置提供方便的彩色的触摸屏接口 人机界面友好 可以在较直观的图形程序框图中进行整定 COI通过光纤与AVR相互通讯 AVR除了接收运行指令外 还将各种报警故障信号上传至主控室 便于运行人员及时了解运行中的故障 起励模块 起励模块采用两相380VAC电压经过整流后并滤波 或直流电源 通过起励继电器的接点 将电压加到发电机的励磁回路 起励继电器由控制器上EMIO板的驱动器进行控制 在起励过程中 起励模块为发电机转子绕组提供15 20 的AFNL 空载励磁电流 当发电机电压上升到规定值时 起励回路自动退出 可控硅整流柜可控硅整流柜包括整流元件 脉冲触发放大板 EGPA 桥臂电感线圈和缓冲器 SNUBER 等 可控硅整流桥采用N 1冗余设计 采用4英寸大功率整流管 单桥出力可达到3000A 应用的并联整流桥支路数减少 均流效果好 目前GE公司已经有111套采用100MM可控硅的整流设备在全球运行 其它公司目前还没有 对于600MW机组 设计为3桥并联 当一个整流桥因故障退出 其余两桥可以满足发电机包括强励在内的所有工况 冷却风机可控硅整流桥采用强迫风冷 每个整流柜安装一台风机 风机由380VAC电源供电 可以在励磁系统运行时方便地在线更换 触发脉冲放大板 EGPA 脉冲板从控制器中的ESEL板获得导通命令对6个可控硅发出触发脉冲 同时它也是导通电流反馈 整流桥通风和温度监测信号的接口 五极开关整流桥加装五极开关 使得其交直流两侧具有明显的分断点 使检修人员能方便地在线更换故障整流桥的故障元件 灭磁及过电压保护装置正常停机时 系统采用逆变灭磁 事故状态下 控制器发出闭锁脉冲命令 然后发送跳闸信号给灭磁开关 同时也发送给灭磁模块的触发回路 灭磁模块将线性灭磁电阻接入灭磁 再经过20ms后灭磁开关动作 励磁系统的最大灭磁开断容量为100KA 可以保证发电机在机端短路 空载误强励等极端的情况下快速可靠的灭磁 每个灭磁模块上设有两个独立的霍尔效应导通传感器回路 当任何一个回路导通或者当可控硅阳极对阴极电压超过过电压整定值时 灭磁模块将灭磁电阻接入进行灭磁 GERAPID6007 励磁调节器的软件软件是从GETOOLBOX下载励磁调节器上的 并储存于控制器中 该软件具有诊断 趋势变化和逻辑强制能力 该工具盒也包括应用软件 I O口分配 参数整定所用的编辑器 各种数学功能块和动态数据分析 动态数据分析不需要将附加的试验设备连接到EX2100就能进行AVR FVR OEL和UEL及PSS各种功能的频率响应分析 软件操作界面友好 可以查看运行信号 进行系统参数修改 设置简单 方便 多重的保护和限制功能确保励磁装置 发电机组和电力系统的安全 稳定 经济的运行 模拟器 Simulator 励磁系统软件中含有一个精确的发电机模型 它可以配置成很近似地描述发电机的实际运行状态 在机组初次启动之前或机组停运时 可以用它对调节器 限制器和保护功能进行校验 节约了整组启动时的调试时间 另外可以用该软件对运行人员进行现场调试的培训 节约培训时间及培训费用 电力系统稳定器 PSS GEEX2100MB励磁控制系统采用基于加速功率积分的原理全集成的数字式PSS 可以有效地抑制电力系统的低频震荡 避免了传统的PSS存在的有功反调现象 PSS采用IEEEPSS2B模型 具有三阶 超前一滞后 校正 增加了系统的鲁棒性 PSS采用自身的白噪声信号 调试方便 减少了试验中的接线工作 通讯通过ETHERNET采用光纤与远方的COI进行通讯 通过通过Modbus RTU直接与用户的DCS 分布式控制系统 相连接 增加了灵活性 系统内部各控制器及其他单元之间采用ISBUS总线进行数据交换和通讯 控制器由以下板卡构成 DSPX数字信号处理器控制板 DSPX ACLE应用控制层模块 ACLE EISB励磁装置IS母线板 EISB EMIO励磁装置主I O板 EMIO ESEL励磁装置选择器板 ESEL DSPX板是主控制器 它提供逻辑控制 信号处理和接口的功能 并与ACLE分担控制任务 DSPX板包含有一个高性能数字信号处理器 DSP 标准存储组件 以及一块特殊用途集成电路 ASIC 此电路可以执行定制的逻辑功能 CPU的型号为TMS320C31 时钟频率为60MHZ 具有四个外部中断 DSPX板是主控制器 它提供逻辑控制 信号处理和接口的功能 并与ACLE分担控制任务 DSPX板包含有一个高性能数字信号处理器 DSP 标准存储组件 以及一块特殊用途集成电路 ASIC 此电路可以执行定制的逻辑功能 DSP型号为TMS320C31 时钟频率为60MHZ 具有四个外部中断 堆栈溢出 INT0 内部循环负载脉冲 INT1 两个可配置输入 INT2 INT3 DSPX控制板上提供有以下类型的存储器 闪存 FLASH 用于存储DSP的引导图像 代码执行和可配置项目 例如系统的历史记录 随机存储器 RAM 用于数据存储和代码执行 非易失随机存取存储器 NVRAM 用于存储非易失性的数据 附加存储器 用于标识控制板的修改记录 DSPX提供的功能包括 整流桥触发回路控制 I O处理 以及内部环路调节 励磁电压调节器 FVR 励磁电流调节器 FCR 送至ESEL板的SCR触发信号 起动 停机功能起励控制报警和跳闸逻辑发电机测量仪表处理发电机模拟 ACLE板PentiumP5266MHz的中央处理器单元 CPU ACLE提供与汽轮机控制 LCI和HMI的以太网通讯 并运行如下的外部环路控制功能 自动电压调节器 AVR 电力系统稳定器 PSS 低励磁限制调节器 UEL VAR 功率因数调节器 VAR PF EISB板励磁装置IS母线板 EISB 是M1 M2和C控制模块之间的特殊通讯接口板 EISB是高速通讯母线 用于提供在M1 M2和C中的3个DSPX之间的通讯 EISB通过底板连接器 接收并发送光缆反馈信号 它通过控制底板将它们发送到DSPX控制器 并利用RS 232C在DSPX和工具 tool 以及键盘 Keypad 端口之间进行通讯 通过前面板上的6个光缆接口 利用EDCF板 接收从发电机磁场来的电流和电压信号 并接收和发送信号到接地检测模块 EGDM EMIO板EMIO板管理从EPCT ECTB EACF和EXTB端子板来的I O 该I O包括PT和CT信号 节点输入 输出继电器驱动器和跳闸控制继电器的驱动 通过底板 它也送出逻辑电平的触发脉冲信号到ESEL板 ESEL将它们送到功率整流柜中的EGPA ESEL板励磁装置选择器板ESEL从与它相对应EMIO接收逻辑电平的6个触发脉冲信号 这些脉冲信号分配到励磁装置触发脉冲放大器板 EGPA 二个ESEL板 其中一个由M1驱动 另一个由M2驱动 工作的ESEL由控制器C选择 由它将所需的控制信号送到EGPA板 如果控制器C出现故障 那么系统默认M1为主控制器进行工作 GEEX2100MB励磁系统在中国市场的业绩1 国电电力山西大同第二发电厂2 600MW已投入商业运行2 河北大唐王滩发电厂2 600MW调试中3 内蒙古上都发电厂2 600MW4 江苏太仓发电厂2 600MW5 广东汕头发电厂1 600MW调试中6 福建大唐宁德发电有限责任公司2 600MW7 广东大唐潮州发电有限责任公司2 600MW8 武汉华中华能发电有限责任公司2 600MW